JP2001234394A - ウェハーめっき装置 - Google Patents
ウェハーめっき装置Info
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Abstract
き対象面周縁に滞留するエアーを除去する技術を提供
し、めっき対象面周縁にまで、より均一なめっき処理が
可能で、シード金属付きウェハーであっても均一なめっ
き処理ができるウェハーめっき装置を提供する。 【解決手段】 ウェハー4を保持するウェハークランプ
6と、ウェハー4のめっき対象面5の周縁を支持するウ
ェハー支持具7と、めっき液を上部開口からオーバーフ
ローしながら循環するめっき槽2とを備え、ウェハーク
ランプ6とウェハー支持具7とによりウェハー4を挟持
した状態で、めっき対象面5を下向きにしてめっき液面
に接触させながらめっき処理を行うものであるウェハー
めっき装置において、ウェハー支持具7は、めっき液面
とウェハー4とが接触する際に、めっき対象面5の周縁
へ滞留するエアーを放出するためのエアー抜き孔12が
設けられたものとした。
Description
にめっきを施すウェハーめっき装置に関するものであ
る。
を施す装置として、めっき槽からオーバーフローするめ
っき液面に対して、ウェハーのめっき対象面を下向きに
して接触させ、めっき処理を行うものが知られている。
っき装置で、ウェハー4のめっき対象面5を下向きにし
てウェハー4を保持するウェハークランプ6と、めっき
対象面5の周縁を全周に渡って支持できるようになって
いるウェハー支持具7と、めっき液を上部開口からオー
バーフローしながら循環できるようになっているめっき
槽2とを備えおり、ウェハークランプ6とウェハー支持
具7とによりウェハー4を挟持した状態で、めっき対象
面5を下向きにしてめっき液面に接触させながらめっき
処理を行うようになっている。
後、めっき液からウェハー4を離し、そして、ウェハー
4を回転することことで、めっき対象面5に付着するめ
っき液を除去することができる。そのため、めっき液に
溶解されやすいめっき被膜を処理した場合、ウェハー4
の交換作業時に付着しためっき液によって、そのめっき
処理された被覆が溶解されることが無く、めっき外観も
良好で、後処理における洗浄工程を簡略できるという特
徴がある。また、めっき処理中に、ウェハー4を回転さ
せることによって、めっき対象面5の全面に均一なめっ
き処理を施すこともできるという利点も有している。
なウェハーめっき装置では、めっき対象面5の周縁とそ
れを支持するウェハー支持具7とが形成する角部Cに、
めっき液中に含まれるエアーが滞留する現象を生じる。
めっき液は、めっき対象面5の周縁方向へ流動するた
め、ウェハー支持具7とめっき対象面5との位置的関係
から生じる僅かな段差である角部Cに、めっき液の流動
が滞留しやすくなり、そして、めっき液中に含まれるエ
アーも角部Cに滞留するのである。このように周縁へ滞
留しやすいエアーは、その部分において不均一なめっき
処理の原因となり、めっき処理面積、即ち、ウェハーの
使用可能面積を小さくし、製造歩留的に好ましものでは
ない。
述したエアーの影響を小さくするため、めっき対象面に
滞留するエアーが、ある程度外部に排出されるまでの
間、めっき処理を開始しないようにしている。このた
め、めっき対象面に予めCuなどの金属膜を被覆したも
の、いわゆるシード金属が被覆されたウェハーに対し
て、シード金属を溶解するようなめっき液を用いて処理
すると、エアーを排出する間に、めっき液と接触したシ
ード金属が溶解され、均一なめっき処理を行えないこと
がある。
装置におけるめっき対象面周縁に滞留するエアーを除去
する技術を提供し、めっき対象面周縁にまで、より均一
なめっき処理が可能となり、ウェハーにシード金属が被
覆されていてもシード金属の溶解を極力低減させてめっ
き処理が行えるウェハーめっき装置を提供しようとする
ものである。
本発明では、ウェハーのめっき対象面を下向きにしてウ
ェハーを保持するウェハークランプと、めっき対象面の
周縁を全周に渡って支持できるようになっているウェハ
ー支持具と、めっき液を上部開口からオーバーフローし
ながら循環できるようになっているめっき槽とを備え、
ウェハークランプとウェハー支持具とによりウェハーを
挟持した状態で、めっき対象面を下向きにしてめっき液
面に接触させながらめっき処理を行うものであるウェハ
ーめっき装置において、ウェハー支持具は、めっき液面
とウェハーとが接触する際に、めっき対象面の周縁へ滞
留するエアーを放出するためのエアー抜き孔が設けられ
たものとした。
エアーが滞留することがなくなるため、均一なめっき処
理が施される面積が従来よりも大きくなり、製造歩留が
向上することになる。また、このようなエアー抜き孔に
より、めっき対象面に滞留するエアーの排出がスムーズ
に行われる結果、ウェハーのめっき対象面にシード金属
が被覆されていても、めっき液の供給後、めっき処理を
すぐに開始することができ、シード金属の溶解が進行し
ないので、均一なめっき処理を実現できる。
象面の周縁に滞留するエアーを放出できるような場所で
あれば、ウェハー支持具のどのような部分に設けてもよ
く、要は、ウェハー支持具とめっき対象面との位置的関
係から生じる僅かな段差である角部に近接する場所に設
けることで、エアーを放出できれるようにされていれば
よいものである。
ウェハー支持具に貫通する孔を設けることによって形成
することもできるが、めっき対象面の周縁からウェーハ
支持具の下端外側面に沿って貫通する孔を形成するため
のエアー抜き孔形成用リングをウェハー支持具下端に取
り付けて形成してもよい。このようなエアー抜き孔形成
リングを用いるようにすれば、従来から用いているウェ
ハーめっき装置のウェハー支持具に直接貫通孔を設ける
ような加工を施さなくとも、本発明のウェハーめっき装
置とすることができるようになる。
は、エアーの除去を、より効率的にするために、エアー
抜き孔に強制排気手段を設けるようにすることが好まし
い。強制排気手段は、エアー抜き孔の放出側に設けるこ
とで、めっき対象面の周縁に滞留するエアーを効率よく
除去することが可能となる。
し、且つ、めっき対象面の周縁で生じるめっき液の滞留
を解消するために、めっき対象面の周縁に向けて、めっ
き液を強制的に供給するようにした液供給ノズルをめっ
き槽内に設けることが好ましいものである。このように
すれば、めっき対象面の周縁におけるめっき処理がより
均一のものとすることができる。
き装置の好ましい実施形態について説明する。
の第一実施形態であり、その概略断面を示したものであ
る。また、図2は、図1の一部を拡大して表したもので
ある。図1で示すように、第一実施形態におけるウェハ
ーめっき装置は、めっき液を供給管1より供給して、上
部開口からオーバーフローするようになっているめっき
槽2と、該めっき槽2の周囲を覆うようにされ、めっき
槽2からオーバーフローするめっき液を循環するように
された外槽3とを有している。そして、めっき処理が施
されるウェハー4はめっき対象面5を下向き、即ち、オ
ーバーフローするめっき液面に対向するように保持でき
るウェハークランプ6と、ウェハー4のめっき対象面5
における周縁を全周に渡って支持できるようになってい
るウェハー支持具7を備えている。
7は共に、上下動可能とされており、ウェハー4を支持
した状態で水平方向で回転することもできる。図2に示
すように、ウエハークランプ6はウェハーの側周面を把
持するクランプシール8とクランプ体9とから形成され
ているものである。また、ウェハー支持具7は、断面L
形状のウェハー支持部10とその内周面側に設けられて
いる液シール11とから形成されたものである。
図2に示す拡大図のようにウェハー支持具7内部を貫通
するようにして設けられている。エアー抜き孔12は、
めっき対象面5の近傍から液シール11を貫通し、ウェ
ハー支持部10内を通るように設けられており、めっき
対象面5の全周で複数箇所に設けられている。また、図
示を省略しているが、排気用ポンプがエアー抜き孔12
に接続されており、強制的にエアー抜き孔12を通して
エアーを除去できるようにされている。
周縁に向けて、めっき液を供給できるようにされた液供
給ノズル13が配置されている。めっき対象面5の周縁
に向けて、液供給ノズル13からめっき液を供給する
と、滞留するエアーがエアー抜き孔12から排出されや
すくなる。
3には、第二実施形態としてのエアー抜き手段を表した
図を示している。めっき槽2、外槽3、液供給ノズル1
3などの他の部分は、第一実施形態で示したものと同様
なため説明を省略する。図3で示すように、第二実施形
態でのエアー抜き孔12は、ウェハー支持具7のウェハ
ー支持部10と液シール11とを貫通するように形成さ
れている。この第二実施形態で示すエアー抜き孔12で
あっても、液供給ノズル13からめっき対象面5の周縁
に向けて供給されるめっき液がエアー抜き孔12を通過
してウェハー支持具7の外周側に排出されることにな
り、それに伴い滞留するエアーも除去される。また、め
っき処理中にウェハー4を回転すると、めっき液が第二
実施形態で示すエアー抜き孔12を通過することになる
ので、それに従ってエアーもウェハー支持部10の外側
に移動することになり、めっき対象面5の周縁からエア
ーを除去することができる。
図4には、第三実施形態としてのエアー抜き手段を表し
た図を示している。めっき槽2、外槽3、液供給ノズル
13などの他の部分は、第一実施形態で示したものと同
様なため説明を省略する。図4で示すように、第三実施
形態でのエアー抜き孔12は、ウェハー支持具7にエア
ー抜き孔形成用リング14を取り付けて設けられたもの
である。
ェハー支持部10の断面L形状おける下端側の輪郭に相
似する断面形状を有し、ウェハー支持部10全周に渡っ
てウェハー支持部下端の外側面の一部を覆う形状にされ
たリングであり、ウェハー支持部10との間に若干の空
間ができるようにしてある。このエアー抜き孔形成用リ
ング14を取り付けると、めっき対象面5の周縁には、
スリット状のエアー抜き孔が形成されることになり、こ
れによってエアーの除去ができるものとなる。
なことは、矢印Aの部分と矢印Bの部分との位置関係
で、Bの方がAよりも高いところに位置するようにする
ことである。このような位置関係でエアー抜き孔12を
形成すると、位置の高低によって生じる液圧差によりエ
アーの除去が容易になるものである。
ェハーめっき装置を用いて、めっき処理を行った結果、
めっき対象面の周縁までのかなりの広範囲において均一
なめっき処理が行え、従来のウェハーめっき装置で行え
ためっき処理面積よりも広い面積を処理できることが確
認できた。また、Cuのシード金属を被覆したウェハー
に対して、硫酸銅めっき液を用いて処理したところ、シ
ード金属の溶解は殆ど生じない状態ですぐにめっき処理
が行え、均一で、外観も良好なめっきが得られた。
めっき対象面の周縁で、エアーにより生じる不均一なめ
っき処理が解消され、めっき対象面の周縁にまで、より
均一なめっき処理が可能となり、ウェハーの製造歩留を
向上させることができる。また、シード金属付きウェハ
ーに対して、シード金属を溶解するようなめっき液で処
理する場合であっても、シード金属の溶解を極力低減で
きるので、非常に均一なめっき処理を実現することが可
能となる。
略断面図。
分拡大断面図。
分拡大断面図。
分拡大断面図。
Claims (4)
- 【請求項1】 ウェハーのめっき対象面を下向きにして
ウェハーを保持するウェハークランプと、めっき対象面
の周縁を全周に渡って支持できるようになっているウェ
ハー支持具と、 めっき液を上部開口からオーバーフローしながら循環で
きるようになっているめっき槽とを備え、 ウェハークランプとウェハー支持具とによりウェハーを
挟持した状態で、めっき対象面を下向きにしてめっき液
面に接触させながらめっき処理を行うものであるウェハ
ーめっき装置において、 ウェハー支持具は、めっき液面とウェハーとが接触する
際に、めっき対象面の周縁へ滞留するエアーを放出する
ためのエアー抜き孔が設けられたことを特徴とするウェ
ハーめっき装置。 - 【請求項2】 エアー抜き孔は、めっき対象面の周縁か
らウェーハ支持具の下端外側面に沿って貫通する孔を形
成するためのエアー抜き孔形成用リングを取り付けられ
て形成されたものである請求項1に記載のウェハーめっ
き装置。 - 【請求項3】 エアー抜き孔は、強制排気手段が設けら
れたものである請求項1又は請求項2に記載のウェハー
めっき装置 - 【請求項4】 めっき対象面の周縁に向けて、めっき液
を強制的に供給するようにした液供給ノズルをめっき槽
内に設けたものである請求項1〜請求項3のいずれかに
記載のウェハーめっき装置。
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